Elementos de Engenharia Química II

Código:

EQ0073

Sigla:

EEQ II

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Tecnológicas (Engenharia Química)

Ocorrência: 2011/2012 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEQ	91	Plano de estudos oficial	2	-	7	63	189

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Introdução: Elementos de Engenharia Química II contribui para um sólido conhecimento de diversas metodologias de cálculo de propriedades termodinâmicas e equilíbrios de fases (com e sem reação química) para misturas com interesse industrial.

Objetivos: Adquirir conhecimentos de modelos para propriedades termofísicas de componentes puros e misturas, essenciais em projeto de engenharia, e metodologias de cálculo em processos de separação e reação.


Conhecimentos anteriores: Fundamentos de Química I e II, Análise Matemática I, II e III, Álgebra, Elementos de Engenharia Química I e Termodinâmica.

Distribuição percentual: componente científica - 60%
componente tecnológica - 40%

Resultados de aprendizagem: no final desta unidade curricular, os estudantes deverão estar aptos a:

1. Efetuar cálculos de previsão de propriedades termofísicas de compostos e suas misturas, com especial incidência em sistemas multifásicos com aplicação nas indústrias química, alimentar e farmacêutica, constantes do programa da unidade curricular.
2. Aptidões pessoais e profissionais: pensamento e resolução de problemas de engenharia - desenvolvimento de capacidades de integração de conhecimentos.

Programa

TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES: Conceitos e relações fundamentais. Introdução do conceito de potencial químico e sua relação com estados de equilíbrio. Mistura gasosa ideal e teorema de Gibbs. Modelo de solução ideal. Propriedades parciais molares. Relações entre propriedades molares e propriedades parciais molares. Equação de Gibbs-Duhem. Propriedades parciais molares para soluções binárias - método da tangente. Relações para propriedades parciais molares. Propriedades de excesso.
EQUILÍBRIO DE FASES: Aplicação do potencial químico ao equilíbrio de fases. Fugacidade e coeficiente de fugacidade para espécies puras. Equilíbrio líquido-vapor para espécies puras em termos de fugacidade. Fugacidade de líquidos puros. Fugacidade e coeficiente de fugacidade para espécies em solução. Cálculo do coeficiente de fugacidade a partir da equação de virial e de correlações generalizadas. Leis de Raoult e de Henry. Regra de Lewis-Randall. Modelos para a energia de Gibbs de excesso. Equações para o cálculo de coeficientes de atividade. Propriedades de mistura. Equilíbrios líquido-vapor, líquido-líquido e sólido-líquido.
APLICAÇÕES DE EQUILÍBRIO DE FASES: Cálculos de temperaturas e de pressões de ebulição e de orvalho. Cálculos de composições de equilíbrio em sistemas com comportamento não ideal. Projeto de câmaras de vaporização isotérmicas e adiabáticas: balanço material e energético.
EQUILÍBRIO COM REAÇÃO QUÍMICA: Constantes de equilíbrio e conversões de equilíbrio em reações em fase homogénea e em sistemas heterogéneos.
PREVISÃO DE PROPRIEDADES: Metodologias para o cálculo e previsão de propriedades físico-químicas (métodos de contribuições de grupo e princípio dos estados correspondentes).
PROJETO ABERTO: Análise de um diagrama processual, incluindo a resolução dos respectivos balanços material e energético, utilizando os conhecimentos de equilíbrio de fases, químico e propriedades físico-químicas.

Bibliografia Obrigatória

J. M. Smith, H. C. van Ness, M. M. Abbott; Introduction to chemical engineering thermodynamics. ISBN: 007-124708-4
Richard M. Felder, Ronald W. Rousseau; Elementary principles of chemical processes. ISBN: 0-471-53478-1

Bibliografia Complementar

Stanley I. Sandler; Chemical and engineering thermodynamics. ISBN: 0-471-61721-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1) Aulas teórico-práticas em que serão expostos os conceitos fundamentais para a aquisição de conhecimentos, e resolução de exemplos de aplicação de cada matéria.
2) Aulas práticas para análise e resolução de problemas. Alguns destes problemas serão resolvidos recorrendo a programas de computador.
3) Esclarecimento de dúvidas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	0,00
Teste 1	Exame	1,00		2012-04-12
Teste 2	Exame	1,00		2012-05-24
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número limite de faltas previsto nas Normas Gerais de Avaliação da FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

Os alunos podem optar por ser avaliados por regime de avaliação distribuída mais exame ou por apenas exame final.

Os alunos que optarem pelo sistema de avaliação distribuída, terão dois testes durante o semestre, com prévio conhecimento das datas. Terão exame no final do semestre (data época normal de exames).

A classificação final será dada por: 30% dos testes + 70% exame final realizado na época normal de exames.

Os alunos que optarem por exame final terão exame na época normal (100%).

Haverá exame na época de recurso (100%).

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame.

Melhoria de classificação

Exame.